CN101359769A - 一种斜体馈电的蓝牙芯片天线 - Google Patents

Abstract

一种斜体馈电的蓝牙芯片天线，包含有阻抗转换器(4)、辐射单元(5)，介质基片(6)，其特征在于：在辐射单元(5)前端采用斜体结构的阻抗转换器(4)，且辐射单元(5)采用曲折形状；所述阻抗匹配器(4)由上面的一个横向微带线(4b)和下面的一对斜体微带线(4a，4c)构成；本发明通过采用非常紧凑的斜体结构作为阻抗匹配器以及曲折的辐射单元，使得本发明的蓝牙芯片天线不仅辐射效果好，而且尺寸较小、结构紧凑，可以很好的应用于各种短距离通信模块和系统。

Description

一种斜体馈电的蓝牙芯片天线

技术领域

本发明涉及一种微波芯片天线，特别涉及一种蓝牙芯片天线。

背景技术

减少电路尺寸是现代微波电路设计的一个重要课题，天线也不例外，尤其是在现代无线通信技术飞速发展对天线技术要求越来越高，各种外置的偶极子天线已被各种内置天线所取代，LTCC(低温共烧陶瓷)技术由于采用成本低，重量轻，损耗低的多层介质板工艺，从而可以大大减少线路尺寸，随着LTCC技术的发展越来越多的微波电路被集成到LTCC多层介质板中，构成了芯片级的集成电路，介质芯片天线也随之而发展。

LTCC技术可以很好的应用的现代微波电路中，它可以将无源器件集成到基片内部，达到了保护电路延长电路寿命。同时LTCC还可以将无源器件贴装在基片表面，真正实现三维电路结构，LTCC技术非常适合设计无源器件，例如：滤波器，天线、双工器等。

目前研究的芯片陶瓷天线的种类按照制作工艺可以分为块状(Block)陶瓷芯片天线与多层(Multilayer)陶瓷芯片天线；前者是使用高温(摄氏1000度以上)将整块陶瓷体一次烧结完成后，再将天线的金属导线印在陶瓷块的表面；后者采用LTCC技术，将多层陶瓷叠压对位后再以摄氏800～900度的温度烧结，所以天线的金属导体可以按照设计需要印在每一层陶瓷介质层上，如此以来便可有效缩小天线尺寸，并能达到隐藏天线设计布局的目的，同时提高天线的稳定性。

现有的大多数芯片天线存在问题就是尺寸过大或者辐射效率不高。专利号为ZL200720107762.7的中国实用新型专利“一种LTCC多层陶瓷天线”中提出了一种多层陶瓷天线，虽然该天线采用了多层结构很好的解决了尺寸大的问题，但是上下层电流方向在横向是相反的，而纵向的尺寸是非常短的，所以整个天线的辐射效率不是高；专利号为ZL200720049216.2的中国实用新型专利“一种曲折线性LTCC双频芯片天线”提出了一种曲折线性的芯片天线，比“多层LTCC陶瓷天线”的辐射效率要高，该天线采用了双L的阻抗匹配单元，双L结构要产生很多不必要的弯折，影响电流传播。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足：天线尺寸问题和辐射效率问题，采用结构紧凑的单元进行阻抗匹配，同时满足天线的全向性，提出了一种斜体结构可以很好的满足阻抗匹配特性，而且结构紧凑，提高了天线的辐射特性，使天线性能达到最佳。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种斜体馈电的蓝牙芯片天线，其特征在于：在辐射单元前端采用斜体结构的阻抗转换器，且辐射单元采用曲折形状。

所述阻抗匹配器由上面的一个横向微带线和下面的一对斜体微带线构成。

本发明与现有技术相比所具有的优点：本发明采用非常紧凑的斜体结构作为阻抗匹配器，且采用曲折的辐射单元，和专利“一种LTCC多层陶瓷天线”相比具有较好的辐射效率；和专利“一种曲折线性LTCC双频芯片天线”相比，该发明的斜体结构阻抗匹配器比双L结构较少了同一层中没必要的弯曲，达到更好的匹配效果，同时减少了尺寸；总之该发明可以有效的满足蓝牙天线所需特征，且结构非常紧凑，在各种微小蓝牙模块中使用非常方便；而且本发明的介质基片采用的是6层电路板LTCC工艺，其中所有的设计都设计在LTCC介质基片内部(第一层和第六层之间)，使得天线得以保护，且增加了天线的稳定性。

附图说明

图1是本发明LTCC芯片天线结构示意图；

图2是斜体结构阻抗匹配器结构示意图；

图3是曲折辐射单元结构示意图；

图中：1a为前端电极，1b为后端电极，2为电极标记，3a、3b、3c、3d为过孔，4a、4b、4c为阻抗匹配器，5为辐射单元，6为介质基板。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式详细介绍本发明。

如图1所示，本实施例的一种斜体馈电的蓝牙芯片天线由前端电极1a、后端电极1b、过孔3a、3b、3c、3d，阻抗变换器4、辐射单元5以及介质基板6组成；阻抗变换器4采用斜体结构的阻抗转换器，且辐射单元5采用曲折形状。

所述阻抗匹配器4由上面的横向微带线4b和下面的一对斜体微带线4a，4c构成。

前端电极1a与阻抗变换器4相链接，阻抗变换器4的后端与辐射单元5相链接，通过改变辐射单元5的长度可以调整天线的工作频率，该天线的工作频率为2.45GHz。改变阻抗变换器4的长度可以优化天线的阻抗匹配，使天线的辐射效果达到最优，阻抗变换器4和辐射单元5都镶嵌于介质基片6内部，且在介质基片6两端分别设有前端电极1a、后端电极1b，阻抗变换器4的一端与前极1a相连，另一端与辐射单元5相连，辐射单元5的另外一端与后端电极1b相连。

在图1中，所述阻抗匹配器4横向微带线4b和斜体微带线4a、4e通过四个过孔3a、过孔3b、过孔3c、过孔3d上下链接，斜体微带线4a与前端电极1a通过过孔3a相连，斜体微带线4a与横向微带线4b通过过孔3c相连，横向微带线4b与斜体微带线4c通过过孔3b相连，斜体微带线4c通过过孔3d与辐射单元5相连；电极标记2仅用于标示电极；所述金属过孔3a、过孔3b、过孔3c、过孔3d可以是空气孔也可以介质孔；斜体结构避免了不必要的金属弯折，而且结构紧凑；在图3中可以清晰看出辐射单元5的曲折形结构，这样进一步减小了天线的尺寸。

本发明的LTCC芯片天线通过前端电极进行馈电，然后经过阻抗变换器如图2所示，阻抗变换器与弯折的辐射单元进行链接如图3所示。该天线的所有金属，包括电极1、电极标记2、过孔3、阻抗匹配器4、辐射单元5为银，介质基片6采用的是6层电路板LTCC工艺，其中所有的设计都设计在LTCC介质基片内部(第一层和第六层之间)，使得天线得以保护，且增加了天线的稳定性。

基于以上理论提出斜体结构的阻抗匹配器，再加上辐射单元的曲折结构，使得本发明的天线不仅可以实现全向辐射特性，而且减少了尺寸使得结构非常紧凑，在各种微小蓝牙模块中使用非常方便。

Claims (2)

1、一种斜体馈电的蓝牙芯片天线，包含有阻抗转换器(4)、辐射单元(5)，介质基片(6)；其特征在于：在辐射单元(5)前端采用斜体结构的阻抗转换器(4)，且辐射单元(5)采用曲折形状。

2、根据权利要求1所述的一种斜体馈电的蓝牙芯片天线，其特征在于：所述阻抗匹配器(4)由上面的一个横向微带线(4b)和下面的一对斜体微带线(4a，4c)构成。

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